DE3341185C2

DE3341185C2 - Process for avoiding metal condensate on the walls of a closed melting vessel

Info

Publication number: DE3341185C2
Application number: DE3341185A
Authority: DE
Inventors: Joseph M. Remsen N.Y. Wentzell
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-12-17
Filing date: 1983-11-14
Publication date: 1985-09-19
Also published as: IT1172363B; IT8349417A1; CA1212977A; FR2538000A1; IT8349417A0; SE8306883D0; DE3341185A1; US4431443A; SE8306883L; GB2133421B; JPS59126794A; GB2133421A; BR8306891A; GB8328303D0; CH655453B

Abstract

Es wird ein Verfahren beschrieben, um das Auftreten von Metallkondensaten auf den Wänden eines Vakuumbogenschmelzgefäßes oberhalb eines Metallschmelzepools praktisch zu eliminieren. Das Verfahren ist durch die Stufe gekennzeichnet, daß man eine Atmosphäre eines nichtkondensierbaren Gases in dem Gefäß oberhalb des Metallschmelzepools während des Schmelzvorgangs vorsieht.A method is described for practically eliminating the occurrence of metal condensates on the walls of a vacuum arc melting vessel above a molten metal pool. The process is characterized by the step of providing an atmosphere of a non-condensable gas in the vessel above the molten metal pool during the melting process.

Description

30 bogenofens mit verbrauchbarer Elektrode genannt werden. Der Tiegel kann evakuiert und eine Atmosphäre von 20% Helium und 80% Argon bei einem Druck von30 arc furnace with a consumable electrode can be named. The crucible can be evacuated and an atmosphere of 20% helium and 80% argon at a pressure of

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Vakuumlicht- 10 mm Hg in den Tiegel eingeführt werden. Die verbogenschmelzen und insbesondere ein Lichtbogen- brauchbare Elektrode wird sodann in üblicher Weise schmelzverfahren, bei dem die Bildung eines Metallkon- 35 aufgeschmolzen, um in dem Tiegel einen Barren zu bildensats auf der Tiegelwand oberhalb der Metallschmel- den. Der Barren wird abgekühlt und aus dem Tiegel ze vermieden wird. entnommen. Er ist praktisch von »weißen Flecken« frei.The invention relates to methods of introducing vacuum light 10 mm Hg into the crucible. The bent melt and in particular an arc-usable electrode is then used in the usual manner Melting process in which the formation of a metal cone is melted to form an ingot in the crucible on the crucible wall above the metal melt. The ingot is cooled and taken out of the crucible ze is avoided. taken. It is practically free of "white spots".

Beim Vakuumlichtbogenschmelzen von Superlegierungen, wie Inco 718, besteht ein Problem, das sich in
Form von »weißen Flecken« in dem gegossenen Block 40
und dem nachfolgenden Barren oder daraus hergestellten Produkt beim Anätzen des Metalls zeigt. Das Material, das diese »weißen Flecken« bewirkt, ist als ein
»shelf« oder Metallkondensat identifiziert worden, daß
sich auf dem kalten Kupfertiegel oberhalb der Schmelze 45
bildet. Dieses Kondensat bricht periodisch von der kalten Wand ab unf fällt in die Metallschmelze hinein. Der
Schmelzpool muß daher in relativ ruhigem Zustand gehalten werden, damit die Bildung einer agglomerierten
Lavesphase Ni₂Cb, die sich während des Erstarrens der 50
Metallschmelze bildet, verhindert wird. Das Ni₂CB ist
erheblich schwerer als das Matrixmetall und kann am
Boden des Metallpools agglomerieren. Es kann als eine
sehr klebrige Flüssigkeit angesehen werden, die am Boden des Pools ziemlich ähnlich wie Wasser am Boden 55
eines Benzinkanisters herumrollen kann. Wenn das
Ni₂Cb agglomeriert, dann zeigt sich die resultierende
Abscheidung in Form von großen schwarzen Flecken
beim Ätzen. Es ist daher wichtig, einen ruhigen Pool
aufrechtzuerhalten, was eine Magnetrührung oder son- 60
stige Durchbewegung des Pools ausschließt, um das abgefallene Kondensat in den Pool einzumischen.There is a problem with vacuum arc melting of superalloys such as Inco 718 which can be found in
Form of "white spots" in the cast block 40
and the subsequent ingot or product made therefrom while etching the metal. The material that causes these "white spots" is called a
"Shelf" or metal condensate has been identified that
on the cold copper crucible above the melt 45
forms. This condensate breaks off periodically from the cold wall and falls into the molten metal. Of the
Melt pool must therefore be kept in a relatively calm state so that the formation of an agglomerated
Laves phase Ni ₂ Cb, which occurs during the solidification of the 50
Molten metal forms is prevented. That is Ni ₂ CB
considerably heavier than the matrix metal and can be used on
Agglomerate the bottom of the metal pool. It can be used as a
very sticky liquid that is at the bottom of the pool pretty similar to water at bottom 55
a jerry can roll around. If that
Ni ₂ Cb agglomerates, then the resulting shows up
Deposition in the form of large black spots
when etching. It is therefore important to have a quiet pool
to maintain what a magnetic stir- 60
Avoid constant movement of the pool in order to mix the fallen condensate into the pool.

Es w 1 de nun gefunden, daß das Kondensat eine hohe
Konzentration der flüchtigeren Elemente der Legierungs/iisammcnsetzung sowie der häufigeren Elemente ω
aufweist.It has now been found that the condensate has a high
Concentration of the more volatile elements of the alloy composition and the more common elements ω
having.

Wenn das Volumen des Behälters oberhalb des Pools
aus der Metallschmelze mit einem nichtkondensierba-When the volume of the container above the pool
from the molten metal with a non-condensable

Claims

1 21 2

Ren gas filled instead of the volatilized metal gas Claims: it was established that then the damming of this

disturbing shelfs are greatly reduced, if not even

1 method to avoid a metal condensation- is completely eliminated. If that does not condense on the walls of a closed fusible gas consists of large molecules that are not If the vessel above a molten metal pool behaves like an ideal gas, then it tends to Trace non-ferrous alloy during melting volatile metal molecules back onto the surface after the vacuum arc melting process, to press the metal melt pool. It got there too characterized that the found that gas ions or molecules with high energy. Melting vessel is evacuated and then in io which hit the wall of the metal crucible, neidem Dare the vessel above the molten metal pool to clean the wall of the condensate, rend of the melting process an atmosphere of The application is based on the task of creating a

non-condensable gas is maintained drive to control the deposition of a Metailkon- and the non-condensable gas has a pressure on the wall of the container in the case of vacuum lighting, which is greater than the partial pressure of the metal melts. The task at hand will be fumes on the surface of the molten metal pool. solved with a process with the characteristic

2. The method according to claim 1, characterized in that the features of claim 1 are identified.

indicates that the non-condensable gas is a gas. The non-condensable gas is preferred

mixture of gases is used, of which at least a combination of gases is produced, of which At least one is the thermal conductivity of the melting atmosphere and one is the thermal conductivity of the melting atmosphere Increased atmosphere in order to withdraw heat from the bathroom, increased in order to withdraw heat from the bathroom and the and to improve the flow of heat to the electrode. Increase heat flow to the electrode. A pre-

3 The method according to claim 1, characterized marked combination of gases contains a main part draws that the non-condensable gas is a portion of argon and a smaller portion of helium. Premix made of argon and helium is used. 25 preferably the gas combination consists of about four

4 The method according to claim 3, characterized in that parts by volume of argon and one part by volume of helium are characterized in that a mixture of 20% helium and 80% argon is used as an example for the method according to the invention. can include an Inco 718 electrode

five tons in a copper crucible of a vacuum light